Влияние температуры на ВАХ p-n-перехода

Вольтамперные характеристики p-n-перехода для двух значений температуры окружающей среды приведены на рис. 2.6. С ростом температуры падает прямое напряжение на p-n-переходе при заданном токе и растет обратный ток при заданном напряжении.

Прямой ток p-n-перехода определяется ПОНЗ, ко торый зависит от величины потенциального барьера в p-n-переходе. Увеличение температуры приводит к уменьшению потенциального барьера, а следовательно, к увеличению прямого тока.

Обратный ток p-n-перехода определяется ПННЗ. Увеличение температуры приводит к увеличению скорости тепловой генерации, концентрация неосновных носителей заряда в полупроводнике растет, а следовательно, растет обратный ток.

Для количественной оценки влияния температуры на ВАХ p-n-перехода используют два параметра.

Температурный коэффициент напряжения (ТКН) показывает, на сколько изменится прямое напряжение на p-n-переходе (DU) при заданном изменении температуры DТ при постоянном токе через p-n-переход:

.

Для германиевых p-n-переходов ТКН » -2 мВ/град, для кремниевых p-n-пе-реходов ТКН » -3 мВ/град.

Температура удвоения обратного тока p-n перехода Т^* позволяет рассчитать обратный ток i_ОБР(Т₀ + DТ) при возрастании температуры на DТ по известному значению обратного тока при заданной температуре Т₀.

i_ОБР(Т₀ + DТ) = i_ОБР(Т₀)·2^DТ/Т*.

Для германиевых p-n-переходов обратный ток удваивается на каждые 10°C (Т* = 10°C) , для кремниевых - Т* = 8°C.